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Impresión artística de dos agujeros negros a punto de colisionar.
UGC 4211 se encuentra a unos 480 millones de años-luz de la Tierra, en la constelación de Cáncer.
También conocido como LEDA 22680, MCG +02-20-013 o SWIFT J0804.6+1045, el objeto es un candidato ideal para estudiar las etapas finales de las fusiones de galaxias, que se producen con mayor frecuencia en el Universo lejano y, como consecuencia, pueden ser difíciles de observar.
En el nuevo estudio, el astrónomo de Eureka Scientific Michael Koss y sus colegas utilizaron los receptores altamente sensibles de 1,3 mm del Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) para observar en profundidad los núcleos galácticos activos de UGC 4211, zonas compactas y muy luminosas de las galaxias causadas por la acreción de materia alrededor de los agujeros negros centrales.
Encontraron no uno, sino dos agujeros negros devorando glotonamente los subproductos de la fusión. Sorprendentemente, estaban comiendo uno al lado del otro, con sólo 750 años-luz de distancia entre ellos.
"Las simulaciones sugerían que la mayor parte de la población de agujeros negros binarios en galaxias cercanas serían inactivos, porque son más comunes, y no dos agujeros negros en crecimiento como los que hemos encontrado", explica el Dr. Koss.
"El uso de ALMA cambió las reglas del juego, y el hallazgo de dos agujeros negros tan juntos en el Universo cercano podría allanar el camino para estudios adicionales de este apasionante fenómeno".
"ALMA es único en el sentido de que puede ver a través de grandes columnas de gas y polvo y alcanzar una resolución espacial muy alta para ver cosas muy cercanas".
"Nuestro estudio ha identificado uno de los pares de agujeros negros más cercanos en una fusión de galaxias, y como sabemos que las fusiones de galaxias son mucho más comunes en el Universo distante, estas binarias de agujeros negros también pueden ser mucho más comunes de lo que se pensaba."
Si los pares de agujeros negros binarios emparejados son realmente comunes, como postulan los autores del estudio, podría haber implicaciones significativas para futuras detecciones de ondas gravitacionales.
"Podría haber muchas parejas de agujeros negros supermasivos en crecimiento en los centros de las galaxias que no hemos podido identificar hasta ahora", afirma el Dr. Ezequiel Treister, astrónomo de la Universidad Católica de Chile.
"Si este es el caso, en un futuro próximo observaremos frecuentes eventos de ondas gravitacionales causados por las fusiones de estos objetos en todo el Universo".
Los astrónomos también analizaron datos del Observatorio de Rayos X Chandra de la NASA, del Telescopio Espacial Hubble de la NASA/ESA, del Very Large Telescope de ESO y del Observatorio W. M. Keck.
Observaciones con telescopio de dos agujeros negros supermasivos recién descubiertos en curso de colisión. Su galaxia anfitriona, a la izquierda, es una mezcla de dos galaxias que han colisionado. El recuadro rosa muestra la ubicación de los agujeros negros supermasivos. La observación de cerca de la pareja, a la derecha, revela dos agujeros negros distintos (puntos blancos) a sólo 750 años-luz de distancia. Crédito: M.J. Koss et al.
"Cada longitud de onda cuenta una parte diferente de la historia", explica el Dr. Treister.
"Mientras que las imágenes ópticas terrestres nos mostraron toda la galaxia en fusión, el Hubble nos mostró las regiones nucleares a altas resoluciones".
"Las observaciones de rayos X revelaron que había al menos un núcleo galáctico activo en el sistema".
"Y ALMA nos mostró la ubicación exacta de estos dos agujeros negros supermasivos hambrientos y en crecimiento".
"Todos estos datos juntos nos han dado una imagen más clara de cómo galaxias como la nuestra llegaron a ser como son, y en qué se convertirán en el futuro".
"Es importante que con todas estas imágenes diferentes se obtenga la misma historia: que hay dos agujeros negros", afirma la Dra. Chiara Mingarelli, astrónoma del Centro de Astrofísica Computacional del Instituto Flatiron.
"Aquí es donde otros estudios de agujeros negros supermasivos cercanos han caído en el pasado".
"Cuando se les hizo un seguimiento, resultó que sólo había un agujero negro".
"Esta vez tenemos muchas observaciones, todas de acuerdo".
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